HTTP/1.1、HTTP/2、HTTP/3 基本概述

首页
互联网
正文

本文介绍: 参考链接。

参考链接
https://xiaolincoding.com/network/2_http/http_interview.html#http-1-1-%E7%9B%B8%E6%AF%94-http-1-0-%E6%8F%90%E9%AB%98%E4%BA%86%E4%BB%80%E4%B9%88%E6%80%A7%E8%83%BD

HTTP/1.1

HTTP/1.1 相比 HTTP/1.0 性能上的改进：

使用长连接的方式改善了 HTTP/1.0 短连接造成的性能开销。
支持管道（pipeline）网络传输，只要第一个请求发出去了，不必等其回来，就可以发第二个请求出去，可以减少整体的响应时间。

但 HTTP/1.1 还是有性能瓶颈：

请求 / 响应头部（Header）未经压缩就发送，首部信息越多延迟越大。只能压缩 Body 的部分；
发送冗长的首部。每次互相发送相同的首部造成的浪费较多；
服务器是按请求的顺序响应的，如果服务器响应慢，会招致客户端一直请求不到数据，也就是队头阻塞；（管道对客户端来说可以发送多次请求）
没有请求优先级控制；
请求只能从客户端开始，服务器只能被动响应。

HTTP/2

在这里插入图片描述

HTTP/2 相比 HTTP/1.1 性能上的改进：

头部压缩
二进制格式
并发传输（多个 Stream 复用在一条 TCP 连接，解决队头阻塞问题）
服务器主动推送资源
（客户端和服务器双方都可以建立 Stream， Stream ID 也是有区别的，客户端建立的 Stream 必须是奇数号，而服务器建立的 Stream 必须是偶数号。）
比如，客户端在访问 HTML 时，服务器可以直接主动推送 CSS 文件，减少了消息传递的次数。
> 详细解释

https://xiaolincoding.com/network/2_http/http_interview.html#http-2-%E5%81%9A%E4%BA%86%E4%BB%80%E4%B9%88%E4%BC%98%E5%8C%96

HTTP/2 有什么不足？

HTTP/2 通过 Stream 的并发能力，解决了 HTTP/1 队头阻塞的问题，但是 HTTP/2 还是存在“队头阻塞”的问题，只不过问题不是在 HTTP 这一层面，而是在 TCP 这一层。
HTTP/2 是基于 TCP 协议来传输数据的，TCP 是字节流协议，TCP 层必须保证收到的字节数据是完整且连续的，这样内核才会将缓冲区里的数据返回给 HTTP 应用，那么当「前 1 个字节数据」没有到达时，后收到的字节数据只能存放在内核缓冲区里，只有等到这 1 个字节数据到达时，HTTP/2 应用层才能从内核中拿到数据，这就是 HTTP/2 队头阻塞问题。

HTTP/3

HTTP/1.1 和 HTTP/2 都有队头阻塞的问题：

HTTP/1.1 中的管道（ pipeline）虽然解决了请求的队头阻塞，但是没有解决响应的队头阻塞，因为服务端需要按顺序响应收到的请求，如果服务端处理某个请求消耗的时间比较长，那么只能等响应完这个请求后，才能处理下一个请求，这属于 HTTP 层队头阻塞。
HTTP/2 虽然通过多个请求复用一个 TCP 连接解决了 HTTP 的队头阻塞，但是一旦发生丢包，就会阻塞住所有的 HTTP 请求，这属于 TCP 层队头阻塞。
HTTP/2 队头阻塞的问题是因为 TCP，所以 HTTP/3 把 HTTP 下层的 TCP 协议改成了 UDP！

详细解释
https://xiaolincoding.com/network/2_http/http_interview.html#http-3-%E5%81%9A%E4%BA%86%E5%93%AA%E4%BA%9B%E4%BC%98%E5%8C%96

UDP 是不可靠传输的，但基于 UDP 的 QUIC 协议可以实现类似 TCP 的可靠性传输。
QUIC 有以下 3 个特点。

无队头阻塞
QUIC 连接上的多个 Stream 之间并没有依赖，都是独立的，某个流发生丢包了，只会影响该流，其他流不受影响。
更快的连接建立
对于 HTTP/1 和 HTTP/2 协议，TCP 和 TLS 是分层的，分别属于内核实现的传输层、openssl 库实现的表示层，因此它们难以合并在一起，需要分批次来握手，先 TCP 握手，再 TLS 握手。
HTTP/3 在传输数据前虽然需要 QUIC 协议握手，但是这个握手过程只需要 1 RTT，握手的目的是为确认双方的「连接 ID」和TLS密钥等，连接迁移就是基于连接 ID 实现的。（也可以说，其实这1RTT更多就是属于TLS1.3的握手连接）